專利名稱：一種畜禽沼液凈化裝置和方法
技術領域：
本發明屬于污水處理領域，涉及一種污水處理裝置和方法。
背景技術：
畜禽糞便和尿液經過厭氧生物處理不但可以大量去除可溶性有機物，降低廢水中的COD、B0D，而且可以殺死傳染性病菌，有利于防疫，在此過程中還可得到沼氣形式的清潔能源，目前已成為一種具有發展前景的廢棄物資源化處理方式。但是畜禽糞便尿液的厭氧消化副產物一沼液，仍含有相當數量的難降解有機物， 其COD較高，而BOD因厭氧處理已消耗殆盡，造成了 C0D/B0D嚴重失調；同時在厭氧消化過程中，有機氮已被轉化成氨氮，沼液中氨氮含量很高，造成了 C/N比失調。若只采用生物處理則其降解效果不明顯，達不到排放標準，對環境的壓力仍然很大。部分沼液可以以有機肥或者魚蝦飼料形式被利用，但是其肥效與化肥比較并無優勢，且農民使用意愿較低，限制了其規模化應用。在全球水資源日益緊張的情況下，如何有效凈化沼液使之回收利用，具有重要的現實意義。近幾年，對畜禽沼液的處理方法主要集中在活性污泥法和接觸氧化法，也有部分企業采用氧化溝工藝。但是處理效果均不甚理想，處理出水COD仍有500mg/L以上，并且絕大多數處理均需要添加養殖場原廢水，停留時間一般在15 30天，造成反應器體積巨大，能耗較高，污泥產量多等問題。專利號CN 101602538AC200910101290. 8)，利用凈化裝置聯合 A/0和魚類生物處理，具有快速、高效和兼營多種經營的優點。專利公布號CN 101823812A， 利用復合微生物菌劑和魚類處理沼液。這類處理方法均有一定的局限性，且需要引入原水對沼液進行稀釋，并不是一種徹底的處理方法，其出水也僅能用于農業用水，另外整個水處理周期較長，一般需5天以上。

發明內容
本發明的目的是針對現有沼液處理技術的不足，設計出一種快速、高效、適用范圍廣、采用綜合處理手段的畜禽沼液處理裝置和方法。本發明的目的是針對現有沼液處理技術的不足，首先通過好氧生物處理，去除沼液中可以被生物降解的部分有機物，同時去除氨氮，接著以絮凝沉淀方式去除大部分懸浮固體物以及難降解有機物，最后再以鐵炭微電解氧化沼液中未被絮凝除去的少量有機物。 整個處理過程聯合了生物和理化處理方法，充分考慮了各種畜禽沼液的成分差別和降解差異，不僅能夠迅速高效地處理畜禽沼液，而且可以適用于各種類型的畜禽沼液處理。本發明的技術方案是本發明的畜禽沼液凈化裝置，按先后順序依次為調節池、接觸氧化池、絮凝沉淀池、絮凝沉淀池分為加藥區(3)反應區(4)和沉淀區(5)、鐵炭微電解池和消毒澄清池。其中調節池與接觸氧化池，絮凝沉淀池與鐵炭微電解池間以進水管連通， 其間有控制閥，鐵炭微電解池另裝有水泵，接觸氧化池中裝有填料和曝氣裝置，由曝氣機供氧，鐵炭微電解池中亦有相同曝氣裝置。
所述的調節池、絮凝沉淀池、和消毒澄清池下方各有排污閥門。畜禽沼液凈化裝置的處理方法，采用如下步驟打開調節池進水控制閥，將沼液引入調節池(1)，同時引入未經厭氧處理的畜禽養殖原液，兩者體積比為沼液原液=2 廣4，混合均勻后。打開出水控制閥，沼液經進水管自流進入接觸氧化池O)中，經過一段時間的好氧處理后沼液中部分COD 被好氧微生物降解，同時投加的好氧氨氮降解菌和其他細菌聯合作用，可以去除大部分氨氮和總磷。該過程一經啟動后即為連續運轉；再自流進入絮凝沉淀池(5)，該過程一經啟動后即為連續運轉。絮凝沉淀池每天進行一次絮凝沉淀。絮凝沉淀池沉淀區( 的上清液經水泵進入鐵炭微電解池(6)，經過鐵炭微電解處理后的液體進入消毒澄清池(7)，經進一步處理后達標排放。所述的調節池、接觸氧化池和絮凝沉淀池之間有液面落差，依靠重力作用進行沼液傳輸，其中調節池沼液通過進水管進入接觸氧化池，接觸氧化池中沼液自流進入絮凝沉淀池；絮凝沉淀池與鐵炭微電解池之間則依靠水泵進行沼液傳輸。在生物接觸氧化池中加裝填料和曝氣裝置，并投加好氧微生物強化處理過程；絮凝沉淀池加藥區完成絮凝劑投加，反應區進行絮凝反應，沉淀區行使沉淀功能；鐵炭微電解池中裝有曝氣設備，滿足沼液鐵炭微電解處理過程對氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安裝有紫外燈進行消毒。各池定時打開排污閥進行污泥排放，一個處理周期為M小時。接觸氧化池(2)所采取處理方法為接觸氧化，可投加微生物，填料為組合式填料，投加微生物為好氧反硝化細菌和氨氮降解菌，處理時間為2、小時。絮凝沉淀池所采取的絮凝劑為聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺中兩種或者三種， 投加量為1. 5 4. ^g/噸沼液，絮凝pH為5. 5、. 5。鐵炭微電解池所采取的鐵炭體積比為 3: 5 5:3. 5，沼液pH為5. 0 8· 5，反應時間為60 150min。鐵屑與惰性碳顆粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混合填充兩種填料均具有微電解反應所需的基本元素 和C。低電位的!^e與高電位的C在廢水中產生電位差，具有一定導電性的廢水充當電解質，形成無數的原電池，產生電極反應和由此所引起的一系列作用， 改變廢水中污染物的性質，從而達到廢水處理的目的。生物接觸氧化池應在填料下方滿平面均勻曝氣。經過好氧處理的沼液再自流進入絮凝沉淀池，絮凝沉淀池每天進行一次絮凝沉淀，難降解物質和懸浮固體物經絮凝成為沉淀從沼液中被除去，沼液COD被進一步降低。絮凝沉淀池沉淀區中上清液經水泵進入鐵炭微電解池，經過鐵炭微電解處理后， 沼液中難降解COD再次被去除，沼液COD達到排放標準。經過鐵炭微電解后的液體進入消毒澄清池，經進一步處理后達標排放。接觸氧化池中加裝填料和曝氣裝置，并投加好氧微生物強化處理過程；
絮凝沉淀池加藥區完成絮凝劑投加，反應區進行絮凝反應，沉淀區行使沉淀功能；鐵炭微電解池中裝有曝氣設備，滿足沼液鐵炭微電解處理過程對氧的需求；
消毒澄清池除其沉淀作用外，另安裝有紫外燈進行消毒。各池定時打開排污閥進行污泥排放，一個處理周期為對士6小時。所述的接觸氧化池所采取處理方法為接觸氧化，填料為組合式填料，投加微生物為好氧反硝化細菌和氨氮降解菌，處理時間為2、小時。所述的絮凝沉淀池所采取的絮凝劑為聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺中兩種或者三種，投加量為1. 5^4. ^g/噸沼液，絮凝pH為5. 5^8. 5。所述的消毒澄清池安裝有紫外燈對廢水進行消毒，達標排放。本發明所述各種裝置，如無特殊要求，均按照行業標準進行建設。本發明的有益效果是通過聯合好氧生物處理和絮凝、鐵炭微電解物化處理方法， 在短時間內即可使沼液COD (化學需氧量)、TN (總氮)、TP (總磷)濃度達到國家標準《污水綜合排放標準(GB 8978-1996 )的要求，具有快速、效果好和適用范圍廣的優點。


附圖為本發明的裝置結構與處理流程示意圖。
具體實施例方式本發明下面結合實施例并參照附圖予以詳述
實施例1 沼氣池中沼液上清部分在重力作用下連續流入調節池1中，同時泵入相同體積未經厭氧處理的畜禽養殖原液，在調節池中兩者充分混合均勻；混合液通過進水管自流入接觸氧化池2進行好氧處理，接觸氧化池中裝有組合式多環孔填料并投放好氧氨氮降解菌，投加量為^g/噸沼液，啟動曝氣裝置進行曝氣，利用氨氮降解菌去除沼液大部分氨氮， 同時與其他微生物協同作用除去部分C0D，該池水力停留時間為2. 5小時，沼液經好氧生物處理后，部分有機物被吸附或降解，經此處理后的沼液自流進入絮凝沉淀池中，上述過程一旦啟動則進入連續運轉狀態。好氧氨氮降解菌投加后，經過培養馴化，可定植與填料中，無需頻繁投加。暫存于絮凝沉淀池中的沼液每M小時絮凝一次，加藥區3投加絮凝劑為聚合硫酸鋁鐵，投加量為2. 5kg/噸沼液，沼液pH為7. 8，再按^g/噸沼液加入聚丙烯酰胺，進入反應區4進行絮凝反應，而后進入沉淀區5靜置60分鐘，大量的有機物和懸浮固體物經此絮凝沉淀后從沼液中分離。絮凝沉淀沉淀區中上清液被水泵泵入鐵炭微電解池6中，鐵炭比為1:1，ρΗ為6. 0， 開啟曝氣機曝氣60分鐘，沼液中有機物被氧化除去，沼液得到近一步的凈化，處理后的沼液進入澄清消毒池沉淀7，沉淀后的上清經紫外消毒后排放，該排水符合國標《污水綜合排放標準(GB 8978-1996)》的規定。運行一段時間后，各個池中會有部分污泥存留，打開排污閥排出污泥。實施例2 其他步驟和具體措施與實施例1系統，只是絮凝沉淀池中投加絮凝劑為聚合硫酸鐵，投加量為3. 2kg/噸沼液，沼液pH為7. 0 ；鐵炭微電解池中鐵炭比為2:1，ρΗ為 5 · 5 ο實施例3 其他步驟和具體措施與實施例1系統，只是絮凝沉淀池中投加絮凝劑為聚合硫酸鋁，投加量為4. Okg/噸沼液，沼液pH為7. 5 ；鐵炭微電解池中鐵炭比為1:3，ρΗ為 6.5。本發明一般在室溫下進行，水溫低于10°C時可適當加溫，并延長生物處理時間。本發明首先通過好氧生物處理，去除了沼液中可以被生物降解的部分有機物，同時去除氨氮，接著以絮凝沉淀方式去除大部分懸浮固體物以及難降解有機物，最后再以鐵炭微電解氧化沼液中未被絮凝除去的少量有機物。整個處理過程聯合了生物和理化處理方法，充分考慮了各種畜禽沼液的成分差別和降解差異，不僅能夠迅速高效地處理畜禽沼液，而且可以適用于各種類型的畜禽沼液處理。
權利要求
1.一種畜禽沼液凈化裝置，其特征所述裝置按先后順序依次為調節池(1)、接觸氧化池O)、絮凝沉淀池加藥區(3)反應區(4)和沉淀區(5)、鐵炭微電解池(6)和消毒澄清池 (7)；其中調節池⑴與接觸氧化池O)、絮凝沉淀池沉淀區(5)與鐵炭微電解池(6)之間以進水管(13)連通且有控制閥(14)，絮凝沉淀池沉淀區(5)與鐵炭微電解池(6)之間另裝有水泵(9)，接觸氧化池O)中裝有填料(11)和曝氣裝置(12)，由曝氣機(8)供氧，鐵炭微電解池(6)中亦安裝曝氣裝置。
2.根據權利要求1所述的畜禽沼液凈化裝置，其特征在于所述的調節池(1)、絮凝沉淀池沉淀區(5)、和消毒澄清池(7)下方各有排污閥(10)。
3.畜禽沼液凈化裝置的處理方法，其特征是采用如下步驟打開調節池進水控制閥，將沼液引入調節池(1)，同時引入未經厭氧處理的畜禽養殖原液，兩者體積比為沼液原液=2 廣4，混合均勻后，打開出水控制閥，沼液經進水管自流進入接觸氧化池O)中，經過一段時間的好氧處理后再自流進入絮凝沉淀池(5)，該過程一經啟動后即為連續運轉；絮凝沉淀池每天進行一次絮凝沉淀，絮凝沉淀池沉淀區( 的上清液經水泵進入鐵炭微電解池(6)，經過鐵炭微電解處理后的液體進入消毒澄清池(7)，經進一步處理后達標排放；在接觸氧化池中加裝填料和曝氣裝置，并投加好氧微生物強化處理過程；絮凝沉淀池加藥區完成絮凝劑投加，反應區進行絮凝反應，沉淀區行使沉淀功能；鐵炭微電解池中裝有曝氣設備，滿足沼液鐵炭微電解處理過程對氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安裝有紫外燈進行消毒；各池定時打開排污閥進行污泥排放。
4.根據權利要求3所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于調節池(1)、接觸氧化池(2) 和絮凝沉淀池之間有液面落差，依靠重力作用進行沼液傳輸，其中調節池(1)沼液通過進水管(1 進入接觸氧化池O)，接觸氧化池O)中沼液自流進入絮凝沉淀池；絮凝沉淀池沉淀區( 與鐵炭微電解池(6)之間則是依靠水泵(9)進行沼液傳輸。
5.根據權利要求3、4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于接觸氧化池(2)所采取處理方法為接觸氧化，填料為組合式填料，接觸氧化投加微生物，投加微生物為好氧反硝化細菌和氨氮降解菌，處理時間為2、小時。
6.根據權利要求3、4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于絮凝沉淀池所采取的絮凝劑為聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺中兩種或者三種， 投加量為1. 5 4. 5kg/噸沼液，絮凝pH為5. 5 8. 5。
7.根據權利要求3、4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于鐵炭微電解池所采取的鐵炭比為3:廣1 3. 5 (m/m),沼液pH為5. 0 8· 5，反應時間為6(Tl50min。
8.根據權利要求3、4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于據權利要求4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于消毒澄清池安裝有紫外燈對廢水進行消毒，達標排放。
9.根據權利要求3、4所述的畜禽沼液凈化方法，其特征在于在生物接觸氧化池中加裝填料和曝氣裝置，并投加好氧微生物強化處理過程；絮凝沉淀池加藥區完成絮凝劑投加，反應區進行絮凝反應，沉淀區行使沉淀功能；鐵炭微電解池中裝有曝氣設備，滿足沼液鐵炭微電解處理過程對氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安裝有紫外燈進行消毒；各池定時打開排污閥進行污泥排放，處理周期為對士6小時。
全文摘要
畜禽沼液凈化裝置，按先后順序依次為調節池(1)、接觸氧化池(2)、絮凝沉淀池加藥區(3)反應區(4)和沉淀區(5)、鐵炭微電解池和消毒澄清池(7)；其中調節池(1)與接觸氧化池、絮凝沉淀池沉淀區與鐵炭微電解池(6)之間以進水管(13)連通且有控制閥(14)，絮凝沉淀池沉淀區與鐵炭微電解池之間另裝有水泵(9)，接觸氧化池中裝有填料和曝氣裝置(12)，由曝氣機供氧，鐵炭微電解池中亦安裝曝氣裝置。以本裝置凈化畜禽沼液通過好氧生物處理，去除了沼液中可以被生物降解的部分有機物，同時去除氨氮，而后以絮凝沉淀和鐵炭微電解進一步去除大部分懸浮固體物以及難降解有機物，完成沼液的凈化處理，最后消毒澄清后出水。
文檔編號C02F9/14GK102276108SQ20111014723
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者支銀芳, 李星, 李登奎, 羅德芳 申請人:江蘇加德綠色能源有限公司